Februar 2012, WM-Team: Auftritt an der Automation Schweiz und Fertigung der Omniwheels

Unser Stand an der Automation Schweiz in Winterthur

Im Januar konnten wir Helveticrobot wie bereits im letzten Jahr an der Automation-Messe in Winterthur vorstellen. Unser Sponsor easyFairs Switzerland stellte uns die Ausstellungsfläche gratis zur Verfügung. Wir versuchten die Leute von unseren Projekten zu überzeugen und ihnen unsere Zukunftspläne darzulegen. Gezeigt haben wir die WM-Roboter von 2010 und 2011 und unseren aktuellen Prototypen.

Oliver Kirsch arbeitet an der Drehbank in der Bündner Kantonsschule

Omniwheels gefräst und gedreht

An ebendiesem Prototypen haben wir im Januar viel gearbeitet. Mechanisch hat sich vor allem antriebstechnisch einiges getan. Wir konnten die Rahmen der Omniwheels bei der Formtec AG in Chur CNC-Fräsen lassen. Die passenden Subwheels drehten wir anschliessend in der Physik-Werkstatt der Bündner Kantonsschule. Die Firma Saurer Kugellager unterstützte uns mit Miniatur-Kugellagern zur Lagerung der Omniwheels auf der Achse.

Alle Bauteile für ein fertiges Omniwheel: Rahmen, Subwheel, O-Ring, Kugellager und Achse (v. l. n. r)

Mit den neuen Omniwheels haben wir nun genügend Bodenhaftung, um mit hohen Geschwindigkeiten zu navigieren. Sobald wir die Antriebsmotoren von unserem Sponsor Minimotor SA erhalten, können wir den definitiven Prototyp bauen.

Das fertige Omniwheel wartet auf seinen ersten Einsatz

Bereits erhalten haben wir die Motoren für den sogenannten „Dribbler“, mit dem wir dereinst den Ball kontrollieren werden. Auch bei diesem Bauteil entwickelten wir den Prototyp weiter.

Ballsensor- und Motorenplatinen bestückt

Wir haben die Ballsensorplatine nun mit allen Ballsensoren und weiteren Bauteilen bestückt. Elektronisch scheint alles zu funktionieren. Die Software der Ballsensorplatine wurde so umgeschrieben, dass sie jetzt nicht mehr nur auf unserem Testaufbau funktionieren soll, sondern auf der richtigen Platine. Aufgrund von Problemen, die wir zurzeit noch nicht richtig einordnen können, ist dieses Programm im Moment aber noch nicht lauffähig. Wir forschen weiter!

Auch die Motorenplatine ist fertig. Auf Basis der funktionierenden Elektronik der Motorenplatine konnte die Implementierung von PWM-Funktionen und das Testen dieser in Angriff genommen werden. Zurzeit testen wir noch mit unseren provisorischen Motoren. Doch auch diese rudimentären Tests funktionieren wunderbar. Die Testergebnisse sehen schon vielversprechend aus und lassen auf einen starken Antrieb unserer Fussballroboter hoffen.

Die fertig bestückte Ballsensorplatine, mit der die Position des Balles ermittelt wird

Softwarekonzept umsetzen

Wir haben im Laufe des Monats unser Softwarekonzept weiter in die Praxis umgesetzt und erweitert. Nun richten wir unsere Aufmerksamkeit bereits auf die effiziente Programmierung von verschiedenen Strategien und Spielsituationen. Dabei wird auch beachtet, ob und wie ein teildefekter Roboter noch weitermachen kann. Die Strategie unserer Roboter zu planen, stellt eine grosse Herausforderung dar. Dafür haben wir in den letzten beiden Jahren jeweils an der Weltmeisterschaft Fussballroboter anderer Teams beobachtet und versuchen nun, möglichst viele Stärken in unserer Strategie zu vereinen.

Februar 2012, Challengeteam: CNC-Fräsen und Farbsensor

Nachdem die Vorbereitung und die Durchführung des 24h-Wettbewerbs die Mithilfe aller Vereinsmitglieder benötigt hatte, konnten wir unser Hauptaugenmerk wieder gänzlich auf das Objekt unserer Begierde lenken, dem PuckCollect-Roboter. In einem Monat muss „Puckman“ seine Aufgabe zuverlässig und effizient bewältigen können. Alle Vorzeichen deuten darauf hin, dass wir den straffen Zeitplan einhalten können.

Bau des Wettkampfroboters – CNC ist die Lösung!
Wie im Januarbericht des Challengeteams nachzulesen ist, stehen für den Bau des Wettkampfroboters alle Lampen auf grün. Es bedurfte noch eines Zwischenschrittes, nämlich der Fertigstellung des CAD-Modells. Dieses ist umso wichtiger, da wir uns entschlossen haben, die Acrylglasteile von Puckman mithilfe einer CNC-Fräse zu formen. Das CNC-Fräsen hat gegenüber der konventionellen Handarbeit den Vorteil, dass die Teile millimetergenau gefräst werden. Natürlich spielte die Entlastung unserer Mechanikfraktion auch eine gewisse Rolle.
Die CNC-Fräse wird uns von der HTW Chur (Hochschule für Technik und Wirtschaft) zur Verfügung gestellt. Herzlichen Dank!
Der nächste Schritt ist das Zusammenbauen des Roboters. Die Elektronik- und Programmierungsspezialisten drängen darauf, ihre Erzeugnisse am Wettkampfroboter auszuprobieren.

Platine und Phototransistor – die Elektronik ist auf dem Vormarsch
Nachdem wir mit etlichen Fehlbestellungen zu kämpfen hatten, ist das Licht am Ende des Tunnels nun doch in Reichweite. Die Platine ist fertig gelötet und somit bereit für erste Funktionstests.

Da wir uns zum ersten Mal mit der Entwicklung einer Platine beschäftigten, hatten wir einige Probleme, die dank tatkräftiger Unterstützung des WM-Teams behoben werden konnten. Nichtsdestotrotz erscheint es uns sinnvoll, eine Liste mit Verbesserungen aufzustellen. Unter anderem gehört darin: die frühzeitige Teilesuche und -bestellung, damit die Platinenentwicklung reibungsloser ablaufen kann; die mehrfache Überprüfung aller Bestandteile, damit Fehlbestellungen in Zukunft vermieden werden können.
Des Weiteren scheint die Achillesferse des letztjährigen Wettkampfroboters beseitigt zu sein: dank dem Austausch des unzuverlässig arbeitenden Farbsensors durch einen Phototransistor konnte die Fehlerquote beim Sortieren der Pucks massiv gesenkt werden. Dies lässt auf ein deutlich besseres Abschneiden bei der RobotChallenge hoffen.